(57)【要約】【課題】マンチェスタ符号の識別精度の向上。【解決手段】計測ステップ（５３）で計測された持続時間に対応する単位時間をテーブルから取得して判定する判定ステップ（５４）によりマンチェスタ符号を判定する判定手段において、テーブルは、３単位時間に対応する持続時間の規定値をカウンタの値に応じて２種類設け、カウンタ値の累積値によってそのどちらのテーブルを用いるかを決定する選択ステップ（５２）を設けたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負論理が用いられるとともにＡＭ変調されたマンチェスタ符号の判別方法であって、１ビットの伝送時間の半分を１単位時間とし、少なくとも２単位時間と３単位時間と４単位時間と判定するための判定時間範囲が格納されたテーブルと、スタート符号でカウントを開始するカウンタとを有し、第１のマンチェスタ符号による最初の立下りに続いて入力される第２もしくは第３のマンチェスタ符号による次の立下りまでの持続時間を計測する計測ステップと、この計測ステップで計測された前記持続時間と前記テーブルに規定された判定時間範囲とを比較し、１ビットもしくは２ビットのマンチェスタ符号を判定する判定ステップと、この判定ステップで判定された１ビットもしくは２ビットのマンチェスタ符号をデジタルデータとして出力するデジタル値出力ステップと、前記計測ステップの後で前記単位時間数を前記カウンタに加算する加算ステップとを備え、前記テーブルは、３単位時間に対応する判定時間範囲を前記カウンタの値に応じて２種類設けるとともに、前記判定ステップでは前記カウンタ値に応じて選択されたテーブルに基づきマンチェスタ符号を判定するマンチェスタ符号の判別方法。
【請求項２】
判定ステップの前に、前記カウンタ値に応じて前記テーブルのうちのいずれか一方を選択する選択ステップを設けるとともに、前記判定ステップでは前記選択ステップで選択されたテーブルに基づきマンチェスタ符号を判定する請求項１に記載のマンチェスタ符号の判別方法。
【請求項３】
加算ステップは、少なくとも判定ステップの後に設けるとともに、前記テーブルの３単位時間に対応した判定時間範囲は、カウンタの値が偶数の場合に２単位時間に対応した判定時間に比べて、１単位時間あたり判定時間範囲を大きくするとともに、前記カウンタの値が奇数の場合に２単位時間に対応した判定時間に比べて、１単位時間あたり判定時間範囲を小さくする請求項１に記載のマンチェスタ符号の判別方法。
【請求項４】
カウンタ値に応じてテーブルを選択する選択ステップと、計測ステップで計測された持続時間に対応する単位時間数を前記選択ステップで選択されたテーブルから取得する取得ステップと、この単位時間数をメモリに格納する格納ステップと、この格納ステップと判定ステップとの間に挿入されるとともに、前記単位時間数を前記カウンタに加算する加算ステップとを有し、前記判定ステップでは、前記加算ステップで加算された後の前記カウンタ値と前記メモリに格納された前記単位時間数とから１ビットもしくは２ビットのマンチェスタ符号を判定する請求項１に記載のマンチェスタ符号の判別方法。
【請求項５】
正論理が用いられたマンチェスタ符号の判別方法においては、計測ステップで計測する持続時間を第１のマンチェスタ符号による最初の立上がりに続いて入力される第２もしくは第３のマンチェスタ符号による次の立上がりまでを持続時間とした請求項１に記載のマンチェスタ符号の判別方法。
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタル通信等に用いられるマンチェスタ符号の判別方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のマンチェスタ符号の判別方法について図面を用いて説明する。図６は、デジタル符号とマンチェスタ符号との関係を示したものである。
【０００３】
図６において、マンチェスタ符号は、１ビットの時間（以降、２単位時間（１）という）の間に立上がりがあれば１と判定し、２単位時間（１）内に立下りがあれば０とするものである。つまり、マンチェスタ符号は、２単位時間（１）を前半と後半との２つの等しい時間（以降、１単位時間という）へ分割し、前半の１単位時間がローで後半の１単位時間がハイとなる波形（４）をデジタル値の１とし、前半の１単位時間がハイで後半に１単位時間がローとなる波形（５）をデジタル値の０とする符号である。例えば、デジタル値とマンチェスタ符号との関係は、図７のように表せられる。
【０００４】
そして、このようなマンチェスタ符号は、１単位時間毎のハイとローの状態を判別し、２単位時間の波形が前半ローで後半ハイの波形であるか、前半ハイの後半ローの波形であるかを判別することで元のデジタル値へと復号できる訳である。そのために例えば図８に示すように、波形の立下がり時間同士の持続時間（１１）,（１２），（１３），（１４），（１５）を計測し、この持続時間に対応する単位時間数を判定時間テーブルから取得し、この単位時間数と、この単位時間数を累積加算した値から波形を推測することにより、マンチェスタ符号を判別する方法がある。
【０００５】
そしてこのようにマンチェスタ符号化された信号を複数の機器間で通信する場合において、例えば負論理を用いれば、マンチェスタ符号におけるローのときに高いレベルで信号が伝送され、ハイのときは低いレベルで信号が伝送される。
【０００６】
また、このような信号を機器間で通信するために、マンチェスタ符号化された信号は、信号伝送に適した形式の変調が行われる。このとき変調や復調の容易なＡＭ変調などが用いられるが、ＡＭ変調は信号の振幅によって１，０を判定するものであるので、信号の伝送ロスなどによる信号レベルの変化で誤判定を発生しやすい。そこで、この誤判定を避けるために、信号のハイとローを判定するための閾値は、その信号を受け取った側の機器における信号の振幅の大きさに応じて変化させている。なお、この閾値の電位の変化は、コンデンサなどの充放電により行われ、ローである時間の間に信号をコンデンサへ充電し、ハイである時間の間にコンデンサから放電させることで行っている。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００１−１１１６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながらこのような信号伝送において、マンチェスタ符号の立下り時間同士の間隔が、規定の時間より変化することがある。図６に示すように、ロー時間が１単位時間、ハイが２単位時間であるマンチェスタ符号の波形（１）と、ロー時間が２単位時間、ハイが１単位時間のマンチェスタ符号の波形（２）とでは、３単位時間目が立ち下がる時間に不均衡が生じる。
【０００９】
これは、信号の伝送のために負論理を用いかつ、変調方式にＡＭ変調を用いているためである。つまりマンチェスタ符号の波形（２２）のように、ローが２単位時間であるときはコンデンサに多くの電荷が供給され、放電に必要な時間が長くなる。これにより図９のように、ローが２単位時間である場合には、本来信号がハイからローへ切り替わるべき時点（２１）での閾値電位（２２）が、ロー時間が１単位時間である場合に比べて大きくなる。従って、マンチェスタ符号にてロー時間（２３）が２単位時間続いた後に、ハイ時間（２４）が１単位時間となる受信波形（２５）では、ロー時間が１単位時間である場合に比べて長い時間の間ハイとなることとなる。
【００１０】
逆にハイが長いときは電荷の供給時間よりも電荷を放電している時間の方が長くなり、コンデンサの電位は低くなる。従って、図１０のようにロー時間（３１）が１単位時間の後に、ハイ時間（３２）が２単位時間続く受信波形（３３）では、ロー時間（３１）が１単位時間である場合に比べてコンデンサは、長い時間放電することとなり、閾値が低くなる。従って、ロー時間が１単位時間である場合に比べハイ時間（３２）は短くなる。
【００１１】
このようにロー時間とハイ時間に不均衡があるとその単位時間長が変わってしまうので、これを解決するためには判定時間を広くしなければならない。しかしながら、判定時間を長くするとノイズなどの影響により誤判定を起こし易くなるという問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、誤判定の少ないマンチェスタ符号の復号方法を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するために本発明のマンチェスタ符号の判別方法では、判定時間テーブルに３単位時間に対してのみ、カウンタ値に応じた２種類の判定時間範囲を設けたものである。これにより、所期の目的が達成できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、負論理が用いられるとともにＡＭ変調されたマンチェスタ符号の判別方法であって、１ビットの伝送時間の半分を１単位時間とし、少なくとも２単位時間と３単位時間と４単位時間と判定する時間範囲が格納された複数のテーブルと、スタート符号でカウントを開始するカウンタとを有し、前記テーブルは、３単位時間に対応する持続時間の規定値を前記カウンタの値に応じて２種類設けるとともに、前記判定ステップでは前記カウンタ値に応じて選択されたテーブルに基づきマンチェスタ符号を判定するものである。
【００１５】
これにより、３単位時間に対応する規定値をカウンタの値に応じて２種類設けることで、３単位時間における判定時間の範囲を狭くすることが出来る。従って、ノイズによる誤動作を起こしにくくなるとともに、判定するための時間を短くすることが出来る。
【００１６】
また、負論理を用いているのでノイズに強くなるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。本発明に示したマンチェスタ符号を用いたデータ伝送は、ある機器から別の機器への信号を信頼性良く伝送するためのものであり、図２に示すように、まずバースト信号（４１）を設け、そのバースト信号（４１）に続き、６ビットのスタートコード（４２）がそれに続くものである。なお、このスタートコード（４２）は、０００００１としている。そしてこのスタートコード（４２）に続いて、マンチェスタ符号によるデータ（４３）を設けて、データを伝送するものである。
【００１８】
そして、このマンチェスタ符号のデータ（４３）はＡＭ変調された信号へ変換されて、２つの機器間で伝送される。なお本実施の形態における変調では１２５ｋＨｚの周波数の信号を用いている。また、スタートコード（４２）とデータ（４３）は４ｋｂｐｓの伝送速度のものである。
【００１９】
次に、図１はマンチェスタ符号の復号方法全体のフローチャートである。図１において、（５０）はスタート信号（４２）の検出ステップである。
【００２０】
（５１）は、カウンタスタートステップであり、検出ステップ（５０）で検出されたスタート信号によって累積単位時間数カウンタをスタートさせる。
【００２１】
（５２）は、選択ステップであり、累計単位時間数カウンタ値より適用すべきテーブルを選択するステップである。なおここで、テーブルは、（表１）に示すように、単位時間数２，４に対しては、累積単位時間数カウンタの値によらず一定の判定時間の範囲が設定されており、３単位時間に対してのみ、累計単位時間数カウンタの値が奇数時と偶数時とで、上下限範囲が異なった判定時間範囲が設定されている。
【００２２】
【表１】
2006237929.tif 000003
【００２３】
従って、本実施の形態における選択ステップ（５２）では、累計単位時間数カウンタ値が奇数であるか偶数であるかを判定し、この結果から適用すべき判定時間範囲の値をテーブルの中から選択するものである。
【００２４】
（５３）は、第１のマンチェスタ符号による最初の立下りから、続いて入力される第２もしくは第３のマンチェスタ符号による次の立下りまでの持続時間を計測する、計測ステップである。
【００２５】
（５４）は、計測ステップ（５３）で計測した持続時間が、選択ステップ（５２）で選択したテーブルにおいてどの単位時間の判定時間範囲内であるかを判定する判定ステップである。
【００２６】
例えば、選択ステップ（５２）において奇数のテーブルが選択された状態において、計測ステップ（５３）で計測した持続時間が３５０μ秒である場合には、奇数側テーブルの判定時間範囲と取得した持続時間とを比較し、３単位時間であると判定する。しかしながら、もし計測ステップ（５３）で計測した持続時間が４２０μ秒である場合には、計測ステップ（５３）で計測された値は正値とはみなさない。本実施の形態では、このようにして入力されたマンチェスタ符号を判別するわけである。
【００２７】
（５５）は、判定ステップで判定されたマンチェスタ符号をデジタルデータとして出力するデジタル値出力ステップである。このデジタル値出力ステップ（５５）では、（表２）に示すように判定ステップ（５４）で判定された単位時間数と、選択ステップ（５２）において奇数、偶数のどちらのテーブルを適用したかに応じて、デジタル値が出力される。
【００２８】
【表２】
2006237929.tif 000004
【００２９】
そして、（５６）は、デジタル値出力ステップ（５５）の後で、判定ステップ（５４）で判定された単位時間数を累積単位時間数カウンタの値へ加算する、加算ステップである。そして（５７）では入力された符号が終わりであったら終了し、まだ入力があるのならばステップ（５２）へもどる。
【００３０】
次に、マンチェスタ符号を判定するステップについて詳細に説明する。図３は、本実施の形態においてマンチェスタ符号を判定するステップのフローチャートである。なお、図３において、図１と同じものは同じ番号を用い、その説明は簡略化している。
【００３１】
マンチェスタ符号判定のフローチャートは（表２）を満たすように作成するため、例えば図３のようになる。図３において、まず選択ステップ（５２）では、カウンタの値が奇数か偶数かを判定している。そして、この選択ステップ（５２）の判定結果により、（表１）における奇数、偶数のどちらの判定時間範囲を使用するかが決定される。つまり図８に示すように、持続時間が同じ単位時間でも立下りが検出されるタイミングによっては、出力すべきデジタル値が異なる事が判る。そこで、この選択ステップ（５２）では、累積単位時間数カウンタの値が奇数か偶数かによって、この立下りのタイミングを特定している。
【００３２】
次に判定ステップ（５４）では、選択ステップ（５２）において累積単位時間カウンタの値が奇数であったのならば、判定ステップ（５４ａ）〜（５４ｃ）に進み、累積単位時間カウンタの値が偶数であったのならば判定ステップ（５４ｄ），（５４ｅ）へと進む。そして、これらの判定ステップ（５４ａ），（５４ｂ），（５４ｃ），（５４ｄ），（５４ｅ）では、計測ステップ（５３）で計測した持続時間が、（表１）のどの単位時間範囲の内であるかを順次判定する。
【００３３】
まず、判定ステップ（５４ａ）で持続時間が２単位時間の範囲内にあると判定された場合には、デジタル値出力ステップ（５５ａ）でデジタル値０を出力する。判定ステップ（５４ｂ）で持続時間が３単位時間の範囲内であると判定された場合には、デジタル値出力ステップ（５５ｂ）でデジタル値１を出力する。そして、判定ステップ（５４ｃ）で持続時間が４単位時間の範囲内であると判定された場合に、デジタル値出力ステップ（５５ｃ）ではデジタル値１，０を出力する。それ以外であった場合は異常処理ステップへ進みマンチェスタ符号異常と判定する。
【００３４】
次に、判定ステップ（５４ｄ）で持続時間が２単位時間の範囲内にあると判定された場合には、デジタル値出力ステップ（５５ｄ）でデジタル値１を出力する。判定ステップ（５４ｅ）で持続時間が３単位時間の範囲内であると判定された場合には、デジタル値出力ステップ（５５ｅ）でデジタル値１，０を出力する。そして、それ以外であった場合は異常処理ステップへ進みマンチェスタ符号異常と判定する。
【００３５】
以上のように、単位時間を判定する判定ステップ（５４）におけるテーブルには、（表１）に示すように３単位時間においては２つのテーブルを設け、判定時間範囲を狭めている。これによりＡＭ変調であることによって発生する判定時間の不均衡が原因として生じる誤判定を少なくすることができる。
【００３６】
また、本実施の形態においては負論理を用いているのでノイズは少ない。さらに、本実施の形態においては立下りエッジのみを用いて、立上がり時間を用いないのでコンピュータにかける負担は少なくすることができるものである。
【００３７】
なお、本実施の形態では、選択ステップ（５２）の後で計測ステップ（５３）を設けたが、この順番は逆でも良い。また、デジタル値出力ステップ（５５）の後に、加算ステップ（５６）を設けたが、この順番も逆としても構わない。
【００３８】
（実施の形態２）
図４は実施の形態２におけるマンチェスタ符号の復号方法全体のフローチャートである。
【００３９】
これは実施の形態１の、単位時間数を累計単位時間数カウンタに加算するステップ（５６）が、計測ステップ（５３）と判定ステップ（６３）との間に挿入されたものである。そして、この流れでマンチェスタ符号を判定するために、測定ステップ（５３）で測定した持続時間が、どの単位時間の判定範囲であるかを取得する取得ステップ（６１）と、この取得ステップ（６１）の後で単位時間数をメモリに格納する格納ステップ（６２）を設け、加算ステップ（５６）へと続けている。また、加算ステップ（５６）の後の判定ステップ（６３）では、加算ステップで加算された累積単位時間数カウンタの値と格納ステップ（６２）でメモリに格納された単位時間数とからマンチェスタ符号を判定する。
【００４０】
このようにした場合、マンチェスタ符号判定のフローチャートは（表３）を満たすように作成することが必要となる。そこで、図５に示したように、まずカウンタ判定ステップ（６３ａ）によって、加算後のカウンタの値が奇数か偶数かを判定する。このカウンタ判定ステップ（６３ａ）でカウンタが奇数であると判定された場合には、判定ステップ（６３ｂ）〜（６３ｄ）によって、メモリに格納された単位時間数を取得し、この単位時間数と加算後のカウンタ値とからマンチェスタ符号を判定する。
【００４１】
【表３】
2006237929.tif 000005
【００４２】
一方、カウンタ判定ステップ（６３ａ）でカウンタが偶数であると判定された場合には、判定ステップ（６３ｅ）〜（６３ｆ）によって、メモリに格納された単位時間数を取得し、この単位時間数と加算後のカウンタ値とからマンチェスタ符号を判定する。
【００４３】
つまり、本実施の形態における判定ステップ（６３）では、加算された後の値により判定するので、デジタル値出力ステップ（５５）で出力されるデジタル値は、実施の形態１に比べて３単位時間に対してのみ、奇数と偶数との値が反対となる。
【００４４】
このように３単位時間においては別々のテーブルを設けて範囲を狭めて使うことにより誤判定を少なくするようにしている。
【００４５】
また、本実施の形態においては負論理を用いているのでノイズは少ない。さらに、本実施の形態においては立下りエッジのみを用いて、立上がり時間を用いないのでコンピュータにかける負担は少なくすることが出来るものである。
【００４６】
なお本実施の形態１及び２では負論理を用いているが正論理を用いても良い。但しその場合においては本実施の形態ではマンチェスタ符号の復号において立下りエッジ間の持続時間を見たが、この場合は立上がりのエッジ間の持続時間を見ることで同様に判定することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明にかかるマンチェスタ符号の判別方法は、誤判定を抑えることが出来るのでデジタル通信機器などで適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態におけるマンチェスタ符号の復号方法のフローチャート
【図２】通信フォーマット図
【図３】マンチェスタ符号の判定ステップのフローチャート
【図４】実施の形態２におけるマンチェスタ符号の復号方法のフローチャート
【図５】同復号方法の判定ステップのフローチャート
【図６】フローチャートマンチェスタ符号の構成を示す図
【図７】デジタル値とマンチェスタ符号の例を示す図
【図８】実際のマンチェスタ符号の波形図
【図９】同受信波形の判定閾値を説明するための第１の図
【図１０】同受信波形の判定閾値を説明するための第２の図
【符号の説明】
【００４９】
（５２）  テーブル選択ステップ
（５３）  同持続時間計測ステップ
（５４）  マンチェスタ符号判定ステップ
（５５）  デジタル符号変換ステップ
（５６）  累計単位時間数カウンタ加算ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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